专利名称：组合式的定子结构的制作方法
技术领域：
本发明属于电机部件，特别是一种组合式的定子结构。
要制造一个高运转效率以及转子低顿转转矩的定子部，其制造瓶颈大多发生在线圈绕线的问题上，因为要有高的运转效率，必须要有相对的电装载及磁装载，其中电装载所涉及的问题为定子线圈线径的粗细和匝数，要有高的运转效率就要有较高的电装载也就是要有较高的电流流通于线圈，要有较高的电流亦必须要有较粗线径的线圈，同时较粗线径的铜线可进以降低线圈的线阻而减少消耗于线圈中的电力。(W＝I2R)其中W功率消耗、I电机运转电流、R线圈铜线阻抗。以上所述，因此必须提高线槽线圈的占积率，以供较粗线径的线圈缠绕于线槽座，提升线圈占积率的最好办法为采用直列排线的整齐绕线。
如
图12、图12A所示，习知内、外定子结构71系具有复数支齿面端311呈弧状面的定子齿部31，定子齿部31具有齿根端312，线圈部51缠绕于线槽座，但其定子线槽的槽口711须留大于线径2倍以上的绕线信道供CNC操控的绕线机械的绕线导针进出定子齿部槽口711而完成直列排线的整齐绕线，线槽口须预留线径2倍以上的绕线导针信道，因而必须减少线槽的绕线空间，也就是直列排线的线槽占积率大约只能提升到50％，欲改善此现象，因此公开了一种新的制造工程方法，即从定子部的铁心构造下手将各线槽的中心位置向外切割，并使切割部位存有可弯曲的连结构造，使定子部一字排开形成各线槽口门户大开以供高占积率的直列排线，但上述方法因线槽的齿端比齿根端还要宽，因此绝缘线槽座和线圈不可能预先在外面绕线完成后再套穿入定子齿根端，而是须将一字排开的线槽齿根端完成绝缘工程，再以三根导针进行有CNC装置的导针水平同步绕线进行线圈的缠绕工程，以达成定子部组合后更高的线圈占积率大约为80％，以上所述的两种直列排线的缠绕工程有一共同的现象，皆必须使用有CNC装置的导针绕线机械，线圈导线并经由绕线导针内孔穿出而由CNC机械引导缠绕。当电动机或发电机欲应用于低电压大电流的工作环境，此时发电或运转效率如欲提升则必然须要使用较粗线径之线圈，以期降低线圈的铜线阻抗进而减少电力损耗于线圈之中，但较粗线径的线圈如直接缠绕于线槽座时，必然因绕线机械的绕线扭力而使塑料原料成型的线槽座产生变形量，进而影响线槽座整体组合后的机械性精准度。习知电动机或发电机的定子部因直列排线而提高了线槽内线圈的占积率，因此提升有效的运转或发电效率，但亦因此使得整个绕线机械投资成本大幅度的增高，而且绕线生产成本变得非常高，以致间接反应到每一电动机或发电机的单价成本将提高不符合大量生产的经济效益。
以CNC机械引导缠绕制造工程，造成了下列所述的问题1、因系高精密度CNC操控，因此绕线治具的精度及制造成本将提升。
2、因系高精密度CNC操控，困难度高，因此操作人员的素质必须提高，并因而造成不易培养以及薪水成本的提高。
3、绕线线径的粗细将影响CNC机械绕线扭力的大小，因此大的绕线扭力将使导针孔壁机械结构强度发生问题，导致机械设备对于太粗线径的绕线工程产生困难。
4、机械操控绕线导针的绕线速度太慢(60～800rpm)将造成生产效率太低。
5、因系采用CNC精密绕线机械，其设备投资成本非常高，(一台绕线机械约日币600万～1000万圆)，因此间接反应到马达的制造成本将提高。
本发明的目的是提供一种效率高、转子顿转转矩低、设备投资低、降低制造成本、绕线简单的组合式的定子结构。
本发明包括定子环部、复数支定子齿部、复数个绝缘线槽座及复数线圈部；定子环部系以导磁硅钢片为材质并以冲压叠积成型，定于环部的一环端依定子齿数划分为复数个等距圆周角度并向另一环端方向凹陷复数个嵌镶槽，嵌镶槽内槽的宽度必须大于嵌镶槽槽口的宽度；具呈弧状面支齿面端的定子齿部系以导磁硅钢片为材质并以冲压叠积成型，其齿根端的末端向外延伸齿根尾端，齿根尾端里端的宽度必须小于齿根尾端外端的宽度，并与定子环部嵌镶槽相对应成形，两者并互为嵌镶结合，齿根尾端外端最大宽度不得大于齿根端的宽度；复数个绝缘线槽座纵向设有穿套缠绕线圈部的垂直柱端，垂直柱端的内中空处提供与定子齿部齿根端互为对应契合，并可供定于齿根端穿套的线槽座中空端。
其中定子系指电动机或发电机的外定子，定子环部系指外定子环部，其内环端依定子齿数划分为复数个等距圆周角度并向外环端方向凹陷的复数个嵌镶槽。
定子系指电动机或发电机的内定子，定子环部系指内定子环部，其外环端依定子齿数划分为复数个等距圆周角度并向内环端方向凹陷的复数个嵌镶槽。
定子环部可分解成复数个单位等份，每一单位等份的左、右端皆和相邻单位等份的右、左端以凹、凸状嵌镶端对应成形，其中凹状嵌镶端内槽的宽度必须大于槽口的宽度，并令相邻单位等份的凸状状嵌镶端对应成形及嵌镶结合后不可横向平移分离。
定子环部可分解成复数个单位等份，每一单位等份的左、右端皆与相邻单位等份的右、左端以凹、凸状镶接端对应成形，其中凹状镶接端内槽的宽度必须等于或小于槽口的宽度，并令相邻单位等份的凸状镶接端对应成形及嵌镶接合后可以横向平移分离。
绝缘线槽座以T型状成形，线圈部预先以空心缠绕方式成形后再穿套于T型绝缘线槽座的纵向垂直柱端。
绝缘线槽座以I型状成形，线圈部系用直列或非直列方式缠绕I型绝缘线槽座的纵向垂直柱端。
线圈部系指电动机的激磁线圈。
线圈部系指发电机的发电感应线圈。
由于本发明包括一环端凹设复数嵌镶槽的定子环部、复数支具支齿面端的定子齿部、复数个绝缘线槽座及复数线圈部；定子环部的嵌镶槽内槽宽度大于槽口宽度；定子齿部齿根端的末端延伸与定子环部嵌镶槽相对应并嵌镶结合宽度不大于齿根端的齿根尾端；绝缘线槽座纵向设有穿套缠绕线圈部的具有中空端的垂直柱端。本发明每一定子齿根端依相邻定子齿部的等角度脱离，以缠绕变压器的低设备价格的转轴式绕线机械设备进行个别缠绕，避免采用CNC机械，消除绕线机械的昂贵成本，以及解决掉不成比例的低生产效率；不但保有提升运转或发电的效率和降低转子顿转转矩的性能，并以较小的槽口宽度经对应运转中的转子磁铁时，将可降低转子顿转转距，不仅效率高、转子顿转转矩低，而且设备投资低、降低制造成本、绕线简单，从而达到本发明的目的。
图1、图1A～C、为本发明实施例二内、外定子部组合结构示意图。
图2、图2A～F、为转轴式线圈绕线制造及组合示意图。
图3、图3A～E、为转轴式线槽座线圈绕线制造示意图。
图4、图4A～E、本发明实施例一内、外定子环部及定子齿部结构示意图。
图5、图5A、为本发明实施例一内、外定子部结构示意剖面图。
图6、图6A～I、为本发明实施例二内、外定子环部及定子齿部结构示意图。
图7、图7A、为本发明实施例二内、外定子部结构示意剖面图。
图8、图8A～I、为本发明实施例三内、外定子环部及定子齿部结构示意图。
图9、图9A、为本发明实施例三内、外定子部结构示意剖面图。
图10、为冲压模具的定子齿部排列示意图。
图11、为冲压模具的定于环部排列示意图。
图12、图12A、为习知内、外定子部结构示意剖面图。
图式标号索引10 组合式的定子结构21 定子环部 211 内环端212 外环端 213 嵌镶槽
214 嵌镶内槽 215 嵌镶槽口216 环部单位等份 217 凹状镶接端218 凸状镶接端219 凹状嵌镶端220 凸状嵌镶端221 凹、凸嵌镶结合222 凹、凸镶接合31 定子齿部 311 齿面端312 齿根端313 齿根尾端314 齿尾里端 315 齿尾外端41 绝缘线槽座41 纵向垂直柱端412 绝缘片413 线槽座中空端414 T型线槽座 415 I型线槽座416 线槽座导引孔 417 导引针51 线圈部511 线圈导线512 线圈线头 513 线圈线尾61 转轴绕线治具 611 绕线导引治具71 定子结构 711 线槽槽口下面结合附图对本发明进一步详细阐述。
如图1至图11所所示，本发明10包含有定子环部21，其系以导磁硅钢片为材质并以冲压叠积成型，定子环部21的一环端依定子齿数划分为复数个等距圆周角度并向另一环端方向凹陷复数个嵌镶槽213，该等嵌镶槽213的内槽214的宽度必须大于嵌镶槽213的槽口215的宽度；复数支齿面端311呈弧状面的定子齿部31系以导磁硅钢片为材质并以冲压叠积成型，其齿根端312的末端向外延伸齿根尾端313，该齿根尾端313里端314的宽度必须小于齿根尾端313外端315的宽度，并和定子环部21的嵌镶槽213相对应成形，两者并互为嵌镶结合，齿根尾端313外端315最大宽度不得大于齿根端312的宽度；复数个绝缘线槽座41上纵向垂直柱端411提供穿套或缠绕线圈部51于该端，该线圈部51系由线圈导线511构成，两端分别形成线圈线头512及线圈线尾513，垂直柱端411的内中空处413提供与定子齿部31的齿根端312互为对应契合，并可供定子齿根端312穿套线槽座中空端413。
定子环部21与线圈部51之间设有绝缘片412。
绝缘线槽座41上、下端面设立有导引孔416并供导引针417栽植于其中并凸出。
其中定子系指电动机或发电机的外定子，定子环部21系指外定子环部，其内环端211依定子齿数划分为复数个距圆周角度并向外环端212方向凹陷复数个嵌镶槽213。
其中定子亦可系指电动机或发电机的内定子，定子环部21系指内定子环部，其外环端212依定子齿数划分为复数个距圆周角度并向内环端211方向凹陷复数个嵌镶槽213。
其中定于环部21可分解成复数个单位等份216，每一单位等份216的左、右两端皆与相邻单位等份216的右、左两端以凹状嵌镶端219、凸状嵌镶端220对应成形，其中凹状嵌镶端219内槽宽度必须大于槽口的宽度，并令相邻单位等份216的凸状嵌镶端220对应成形及凹、凸嵌镶结合221后不可横向平移分离。
其中定于环部21可分解成复数个单位等份216，每一单位等份216左、右两端皆与相邻单位等份216的右、左两端以凹状镶接端217、凸状镶接端218对应成形，其中凹状镶接端217内槽的宽度必须等于或小于槽口的宽度，并令相邻单位等份216的凸状镶接端218对应成形及凹、凸镶接合222后可以横向平移分离。
其中绝缘线槽座41以T型状成形，线圈部51预先以空心缠绕方式成形后再穿套于T型绝缘线槽座414的纵向垂直柱端411。
其中绝缘线槽座41亦可以I型状成形，线圈部51系用直列或非直列方式缠绕I型绝缘线槽座415的纵向垂直柱端411。
其中线圈部51系可指电动机的激磁线圈。
其中线圈部51亦系可指发电机的发电感应线圈。
本发明10系将传统电动机或发电机的定子部的每一定子齿根端312依相邻定子齿部31等角度脱离，脱离后，齿根尾端313的宽度最大不能大于齿根端312，也必须于齿根尾端313和定子环部21一环端营造对应并可互为镶嵌的结合端，定子部的绝缘线槽座41亦预先成形于外，并以缠绕变压器的低设备价格的转轴式绕线机械设备，如图2、图3所示的转轴绕线治具61、绕线导引治具611进行高生产效率的绕线制造工程，以期大幅度减少前述CNC导针绕线机械昂贵的设备投资，更进一步亦因缠绕变压器的绕线机械能以多轴多连绕线的方式的进行缠绕线圈，此即代表绕线生产效率亦可大幅度的向上提升。
本发明将CNC机械操控绕线导针进行直列排线缠绕线圈的方式完全排除掉，也消除绕线机械的昂贵成本，以及解决掉不成比例的低生产效率；不但保有提升运转或发电的效率和降低转子顿转转矩的性能，并兼顾线圈能以较简单及高效率的绕线方法制造成形，并如图10、图11所示，令硅钢片能用高密度的排列冲压成形，使材料资源高度的有效应用。
本发明将传统电动机或发电机的定子部的每一定子齿根端依相邻定子齿部的等角度脱离，脱离后的齿根尾端的宽度最大不能大于齿根端，也必须于齿根尾端和定子环部的一环端营造对应并可互为镶嵌的结合端，定子部的绝缘线槽座亦预先成形于外，并以缠绕变压器的低设备价格的转轴式绕线机械设备进行高生产效率的绕线制造工程，以期大幅度减少前述CNC导针绕线机械昂贵的设备投资，更进一步亦因缠绕变压器的绕线机械能以多轴多连绕线的方式的进行缠绕线圈，此即代表绕线生产效率亦可大幅度的向上提升。
本发明的线圈可个别缠绕，再将线槽座、定于齿部穿套结合成一个体，另当电动机或发电机应用于高电压低电流的工作环境，线圈部因可使用较细线径的线圈，而且绕线机械的绕线扭力不致使塑料原料成型的线槽座产生变形量，因此可将线圈直接缠绕于线槽座；上述线圈、线槽座和定子齿部穿套结合成一个体，其中每一个体定子齿部齿根尾端并应对定子环部的嵌镶槽成型并互为嵌镶结合，组合后整体定子部并能确保机械结构的强度并形成高运转或高发电效率和转子低顿转转矩的定子部。
本发明更进一步因定子齿部系各自分离，故其齿面端的左、右边与各个相邻可以缩小间距，定子齿部整体组合后亦即减少了线槽槽口的宽度，较小的槽口宽度经对应运转中的转子磁铁时，将可降低转子顿转转距。
综上所述，本发明实为一不可多得的新发明产品，极具新颖性及进步性，完全符合发明专利申请要件，爰依专利法提出申请，敬请详查并赐准本案专利，以保障申请人的权益。
惟以上所述仅为本发明较佳可行实施例，非因此即拘限本发明专利范围，故举凡运用本发明说明书及图式内容所为的等效结构变化，均同理皆包含于本发明的范围内，合予陈明。
权利要求
1.一种组合式的定子结构，它包括线圈部；其特征在于它还包括定子环部，系以导磁硅钢片为材质并以冲压叠积成型，定于环部的一环端依定子齿数划分为复数个等距圆周角度并向另一环端方向凹陷复数个嵌镶槽，嵌镶槽内槽的宽度必须大于嵌镶槽槽口的宽度；复数支齿面端呈弧状面的定子齿部，系以导磁硅钢片为材质并以冲压叠积成型，其齿根端的末端向外延伸齿根尾端，齿根尾端里端的宽度必须小于齿根尾端外端的宽度，并与定子环部嵌镶槽相对应成形，两者并互为嵌镶结合，齿根尾端外端最大宽度不得大于齿根端的宽度；复数个绝缘线槽座纵向设有穿套缠绕线圈部的垂直柱端，垂直柱端的内中空处提供与定子齿部齿根端互为对应契合，并可供定于齿根端穿套的线槽座中空端。
2.根据权利要求1所述的组合式的定子结构，其特征在于所述的定子系指电动机或发电机的外定子，定子环部系指外定子环部，其内环端依定子齿数划分为复数个等距圆周角度并向外环端方向凹陷的复数个嵌镶槽。
3.根据权利要求1所述的组合式的定子结构，其特征在于所述的定子系指电动机或发电机的内定子，定子环部系指内定子环部，其外环端依定子齿数划分为复数个等距圆周角度并向内环端方向凹陷的复数个嵌镶槽。
4.根据权利要求1所述的组合式的定子结构，其特征在于所述的定子环部可分解成复数个单位等份，每一单位等份的左、右端皆和相邻单位等份的右、左端以凹、凸状嵌镶端对应成形，其中凹状嵌镶端内槽的宽度必须大于槽口的宽度，并令相邻单位等份的凸状状嵌镶端对应成形及嵌镶结合后不可横向平移分离。
5.根据权利要求1所述的组合式的定子结构，其特征在于所述的定子环部可分解成复数个单位等份，每一单位等份的左、右端皆与相邻单位等份的右、左端以凹、凸状镶接端对应成形，其中凹状镶接端内槽的宽度必须等于或小于槽口的宽度，并令相邻单位等份的凸状镶接端对应成形及嵌镶接合后可以横向平移分离。
6.根据权利要求1所述的组合式的定子结构，其特征在于所述的绝缘线槽座以T型状成形，线圈部预先以空心缠绕方式成形后再穿套于T型绝缘线槽座的纵向垂直柱端。
7.根据权利要求1所述的组合式的定子结构，其特征在于所述的绝缘线槽座以I型状成形，线圈部系用直列或非直列方式缠绕I型绝缘线槽座的纵向垂直柱端。
8.根据权利要求1所述的组合式的定子结构，其特征在于所述的线圈部系指电动机的激磁线圈。
9.根据权利要求1所述的组合式的定子结构，其特征在于所述的线圈部系指发电机的发电感应线圈。
全文摘要
一种组合式的定子结构。为提供一种效率高、转子顿转转矩低、设备投资低、降低制造成本、绕线简单的电机部件,提出本发明,它包括一环端凹设复数嵌镶槽的定子环部、复数支具支齿面端的定子齿部、复数个绝缘线槽座及复数线圈部;定子环部的嵌镶槽内槽宽度大于槽口宽度;定子齿部齿根端的末端延伸与定子环部嵌镶槽相对应并嵌镶结合宽度不大于齿根端的齿根尾端;绝缘线槽座纵向设有穿套缠绕线圈部的具有中空端的垂直柱端。
文档编号H02K1/16GK1369946SQ0110186
公开日2002年9月18日 申请日期2001年2月13日 优先权日2001年2月13日
发明者许俊甫 申请人:许俊甫